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一、串口通信的方式
1、串行和并行通信
- 串行通信： 设备间通过一根数据信号线，按数据位形式一位一位地传输数据的通信方式，同一时刻只能传输一位数据。
- 并行通信： 使用8、16、32或者更多的数据线进行通讯的方式，同一时刻可以传输多个数据位。
对比两者的通信方式，发现并行通信方式比串行通信方式速度快多了，但是并行同行需要多根数据线进行传输，相对于串行通信需要更高的成本，而且对传输时钟同步的要求比较高，会存在许多信号干扰的问题。
2、同步通信和异步通信
- 异步通信： 不需要时钟信号进行数据同步，它们直接在数据信号中穿插一些同步用的信号位，或者把主体数据进行打包，以数据帧的格式传输数据，某些通讯中还需要双方约定数据的传输速率（波特率），以便更好地同步。
- 同步通信： 相反，同步通信收发设备双方会使用一根信号线来约束时钟，在时钟信号的驱动下进行数据的同步和传输。
3、单工、全双工和半双工通信
- 单工通信： 信息只能单方向传输的工作方式，一个固定为发送设备，另一个固定为接收设备，发送端只能发送信息不能接收信息，接收端只能接收信息不能发送信息，只需一根信号线就可以完成通信。
- 全双工通信： 在同一时刻，收发双方设备之间可以同时进行数据的收发，但这种方式要求通信双方均有发送设备和接收设备。需要两根数据线来完成通信。
- 半双工通信： 半双工通信可以实现双向的通信，但是相较于全双工而言，不能够在两个方向上同时进行，同一时刻只能在一个方向上进行信息的传输，但是它可以切换方向传输（同一时刻信息的传输方向只能有一个）。
二、串口的通信协议
1、电平标准
| 通讯标准 | 电平标准 |
|---|---|
| 5v TTL | 逻辑0：0 ~ 0.5v 逻辑1：2.4 ~ 5v |
| RS-232 | 逻辑0：+3v ~ +15v 逻辑1：-15v ~ -3v |
2、 协议层
串口通讯的数据包由发送设备通过自身的TXD接口传输到接收设备的RXD接口。在串口通讯的协议层中，规定了数据包的内容，它由启始位、主体数据、校验位以及停止位组成，通讯双方的数据包格式要约定一致才能正常收发数据。
3、串口数据包的基本组成
- 波特率： 两个通信的设备间约定好的通信速率，即是每个码元的长度。
- 起始位和停止位： 通信数据包的起始信号一般是逻辑电平 “0”,停止信号一般可以由0.5、1、1.5等数据位表示，只要通信双方约定好即可。
- 有效数据： 起始位之后就是哟啊传输的数据主体，一般约定长度为5、6、7、8位。
- 数据检验位： 紧接着有效数据位之后是一个可以选择的数据校验位。在通信传输过程中容易受外界的影响，可以在传输的时候加个校验位来解决这个问题，由奇校验、偶校验、0校验、1校验。
三、STM32串口以及USB转TTL
这里我们学习的是stm32下完成串口通信，我们就介绍一下stm32下的串口。
1、STM32串口的介绍
USART-通用同步异步收发器是一个串行通信设备，可以灵活地与外部设备进行全双工数据交换。有别于 USART 还有一个UART，它是在 USART 基础上裁剪掉了同步通信功能（时钟同步），只有异步通信。简单区分同步和异步就是看通信时需不需要对外提供时钟输出，我们平时用的串口通信基本都是 UART。
USART 功能框图：
2、USB转TTL的介绍
我们常用的USB转串口的模块就是
CH340模块,USB转串口主要是用于设备（stm32）与PC机之间的通信。
- usb转ttl的框图：
四、STM32下用HAL库实现串口通信
1、File -> New Project
2、时钟的相关配置
3、选择串口USART1
4、设置时钟树
5、设置工程名字和工程存储目录
6、导出生成代码
7、用keil打开工程文件，并在主程序中添加代码
HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t *)("hello windows!\n"),15,0xffff);
8、Debug仿真设置
9、进行软件仿真
10、观察结果串口打印成功!
11、单片机连接电脑并烧录程序
打开上位机观看串口输出正常！
总结
本次做的串口实验是查询式的串口传输，就是不管收没收到，单片机只管发，这是非常浪费资源的，不过我们初步学习可以了解了解串口的传输与通信，后面会讲用中断实现串口，在中断中实现串口传输。